Когда применим метод контурных токов, и в чём его суть.

Какие токи называют контурными, а какие действительными токами в ветвях?

Выводы по работе.

А

Лабораторная работа №2

«Исследование режимов работы и методов расчёта нелинейных цепей постоянного тока»

2.1. Цель работы:

Ознакомиться со свойствами и параметрами полупроводникового стабилитрона.

Изучить принцип действия и методы расчёта нелинейных цепей постоянного тока.

Краткие теоретические сведения.

Исследуемым нелинейным элементом является полупроводниковый стабилитрон VD7 нагрузкой стабилитрона VD7 является измерительный мост постоянного тока и изменяется нагрузка путём изменения величины сопротивления переменного резистора R₁ (ключ S₁₄ должен находится в верхнем положении).

 

При работе следует рассчитать эквивалентное сопротивление нагрузки R_Н.ЭКВ.. Сопротивление резистивного датчика R₁ выбирается по усмотрению преподавателя в пределах 0…12 кОм.

Значение сопротивления нагрузки R_Н.ЭКВ. определяется путём преобразования треугольника сопротивлений R₁₈; R₁₉; R₂₁ в эквивалентную звезду R₂₂; R₂₂; R₂₄ (рис. 2.1).

 

а) б)

Рис. 2.1. а) схема треугольника сопротивлений,

б) схема эквивалентной звезды

 

где ; ; , (2.1)

тогда

. (2.2)

Расчёт динамического сопротивления стабилитрона R_Д производится по формуле

, (2.3)

где U_СТmax, U_СТmin, I_СТmax, I_СТmin – значения напряжений и токов, определяющиеся по вольтамперной характеристике стабилитрона (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Вольтамперная характеристика стабилитрона D818E

 

Методика проведения опыта.

2.3.1. Собрать схему по рис. 2.3.

Рис. 2.3. Схема исследования мостовой схемы постоянного тока с нелинейным элементом

 

Исследуемый элемент стабилитрон VD7 нагружается с помощью измерительного моста постоянного тока путём изменения сопротивления R₁₄.

2.3.2. Для выполнения расчёта берём стабилитрон типа D818E с техническими данными: ΔU_СТ = 15%; U_СТ = 9 В при I_СТ = 10 мА; P_MAX = 300 мВт при t = 50 °C; r_СТ1 = 100 Ом при I_СТ = 3 мА; а также сопротивление резисторов берём такие: R₁₈ = R₂₀ = 5,1 кОм; R₁₉ = 10 кОм.

2.3.3. Входное напряжение стабилитрона U_ВХ. Устанавливается в пределах 0…12 В резистором R₂.

Программа работы.

Изучить принцип действия параметрического стабилизатора напряжения и электрическую схему включения стабилитрона на стенде совместно с управляемым выпрямителем и мостовой измерительной схемой в качестве нагрузки.

2.4.2. Рассчитать значение эквивалентного сопротивления нагрузки R_Н.ЭКВ..

2.4.3. Определить по закону Ома ток нагрузки при максимальном напряжении питания (устанавливается с помощью резистора R₂).

2.4.4. Рассчитать динамическое сопротивление стабилитрона R_Д.

2.4.5. Построить графическую зависимость U_ВХ(I_Н) и указать пределы изменения напряжения питания и нагрузки.

Результаты экспериментов и расчётов занести в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

N/N	U5, А	I1, A	R1, Ом	R22, Ом	R23, Ом	R24, Ом	RН.ЭКВ Ом	RД, Ом	I3, A	U1, B

 

2.5. Контрольные вопросы.

Какие цепи называют нелинейными?

Привести ВАХ линейного элемента, показать, как определяется графически линейное сопротивление.

2.5.3. Привести примеры использования нелинейных элементов и их характеристики.

Перечислить методы анализа нелинейных цепей.

Когда используется тот или иной метод анализа электрических цепей с нелинейными элементами?

Как производится графический расчёт неразветвлённой нелинейной цепи?

Выводы по работе.

3.

Лабораторная работа №3

«Исследование режимов работы электрической цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатора»

Цель работы

Определение параметров схемы замещения индуктивной катушки.

Изучение основных режимов работы электрической цепи при последовательном соединении активно-реактивных элементов.

Изучение методов построения векторных диаграмм напряжения и токов.

Рис. 3.1. Схема для определения параметров катушки индуктивности L₁

Рис. 3.2. Схема исследования электрической цепи с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатора